Предложена новая технология 3D-изображений, не требующая очков

Иллюзия трехмерного изображения, реализованная в современных системах, лишь частично воспроизводит пространственное движение объектов в реальном мире. Там при движении объекта меняется перспектива, а при движении объекта в 3D-видео любой человек из аудитории видит фиксированную перспективу, для этого к тому же нужны очки. Голографическое телевидение, обеспечивающее изображение с переменной перспективой, вероятно, будет развиваться не в самом близком будущем.

Ученые Массачусетского технологического института предлагают новый подход к реализации 3D-видео, поддерживающего переменную перспективу, который может быть реализован уже в ближайшее время.

Вместо сложного оборудования, требуемого для голограмм, система Media Lab, названная Tensor Display, использует насколько слоев жидкокристаллических экранов — эта технология сейчас применяется в производстве ЖК-панелей. Правда, для получения иллюзии 3D-изображения, картинку на ЖК-экране нужно обновлять с частотой около 360 Гц, но такие экраны могут появиться очень скоро, ведь телевизоры с частотой 120 Гц выпускаются уже несколько лет, а с частотой 240 Гц недавно поступили в продажу.

Как отметил один из разработчиков новой системы сотрудник Media Lab Дуглас Ланман (Douglas Lanman), «голография прекрасно работает, когда изображение статично. Для того, чтобы она двигалась, необходимо создавать голограммы в реальном времени, а для этого нужны... более мелкие пиксели, настолько, что их невозможно произвести в больших объемах по доступной цене. Но у нас уже есть ЖК-панели, к тому же дешевые. Разумно использовать их потенциал».

Предложенная технология фактически повторяет метод создания стереоскопического изображения, придуманный еще сто лет назад. Обычно нижний экран отображает единый шаблон светлых и темных точек независимо от транслируемого изображения. Ученые предложили заменить его на другой, зависящий от транслируемой картинки, что позволит создавать изображение, которое выглядит по-разному в зависимости от угла зрения. Алгоритм расчета шаблонов HR3D ими был представлен еще в 2010 г. на форуме Siggraph Asia.

Если стереоскопическая система, например 3D-кинопроектор, транслирует на экран два изображения, отдельно для правого и левого глаза, то в новой модели необходимо было транслировать сотни перспектив для того, чтобы обеспечить 3D-картинку для движущегося зрителя. Поэтому на каждый кадр 3D-видео приходилось 10 кадров HR3D, поэтому иллюзию 3D можно было реализовать только на частоте 1000 Гц.

Для снижения требуемой частоты до 360 Гц в Tensor Display добавлен еще один ЖК экран, отображающий дополнительный шаблон. Правда, при этом значительно возрастает сложность вычислений. Некоторые части кадра меняются при смене угла зрения, некоторые — нет, именно это свойство позволило ученым снизить объем данных, передаваемых на ЖК-панели, и повысить разрешение получаемого изображения. Алгоритмы расчета Tensor Display аналогичны используемым в компьютерной томографии.

На конференции по компьютерной графике Siggraph исследовательская группа МТИ представила Tensor Display, использующий три ЖК-панели. Еще одна из разработка основана на двух ЖК-панелях, между которыми располагается лист линз для создания стереоскопического эффекта.

KO

Источник: журнал MEDIASAT : цифровое ТВ, радиовещание и телекоммуникации